[发明专利]谐波减速器的柔轮的制作方法

说明书

本发明涉及一种谐波减速器的柔轮的制作方法，包括步骤：下料、锻造、热处理、第一次车削、滚齿、去应力退火、喷砂、研磨、以及第二次车削。其中，在第一次车削时，对热处理完毕的雏形件进行内孔、外圆以及端面的车削处理，得到半成品柔轮；该半成品柔轮的内孔和外圆按照成品柔轮的尺寸要求车削得到，而端面则预留精车余量。去应力退火时，进行加热处理，去除第一次车削和滚齿所造成的应力。利用第二次车削对研磨完毕的半成品柔轮的端面进行精车加工，得到成品柔轮。本发明的优点在于：降低第一次车削时对于装夹精度和加工速度的要求，降低加工难度和提高加工效率。此外，还可以精确控制成品柔轮的端面与内孔之间的垂直度，产品质量得到提升。

技术领域

本发明涉及谐波减速器制造技术领域，特别是涉及一种谐波减速器的柔轮的制作方法。

背景技术

工业机器人的驱动系统中经常需要应用谐波减速器。谐波减速器是一种减速装置，其主要包括：刚轮、柔轮、以及波发生器。其中，波发生器是主动件，刚轮和柔轮之一为从动件。刚轮是一个刚性的内齿轮，柔轮是一个容易变形的薄壁圆筒外齿轮。刚轮和柔轮均具有凸齿，且两者的周节相等，但刚轮比柔轮多几个齿。波发生器由一个椭圆盘和一个柔性球轴承组成，或者由一个两端均带有滚子的转臂组成。通常波发生器为原动体，柔轮和刚轮之一为从动体，另一个为固定件。

如图1和图2所示，柔轮100的结构设计主要体现在外圆101、内孔102、端面103、以及凸齿104。因此，对于柔轮100的制作，传统的工艺流程主要是下料→锻造→热处理→车外圆、内孔及端面→滚齿→喷砂→研磨。其缺陷在于：在车外圆、内孔及端面步骤和滚齿步骤中，直接通过精车的方式切削出柔轮100的外圆101、内孔102、端面103、以及滚齿104，会造成零件残留应力，影响柔轮100的使用寿命和安装精度。并且要求在车外圆、内孔、以及端面步骤中，不允许柔轮100出现切削变形及夹紧变形(装夹时，要求半成品柔轮的端面103度与内孔102之间垂直度要求在0.01mm内)，对加工工装及切削参数的要求非常高，加工难度很大，加工效率低。

发明内容

基于此，本发明提供一种谐波减速器的柔轮的制作方法，其在滚齿和喷砂之间加入去应力退火处理，能够大幅度去除第一次车削加工和滚齿所造成的残余应力。在此基础上，在研磨之后，加入第二次车削。因此，可以在第一次车削时，按照成品柔轮的尺寸要求车削出内孔和外圆，而端面则给第二次车削预留精车余量，在第二次车削时才将成品柔轮的端面加工完成，降低第一次车削时对于装夹和加工速度的要求，降低加工难度和提高加工效率。此外，在第二次车削中采用了成型刀具对端面进行精车处理，可以精确控制成品柔轮的端面与内孔之间的垂直度，产品质量得到提升。

一种谐波减速器的柔轮的制作方法，包括步骤：

下料：切割棒料以得到预设尺寸的料块；

锻造：将料块放入锻造模具中锻造成雏形件，该雏形件预留车削余量；

热处理：对雏形件进行热处理；

第一次车削：对热处理完毕的雏形件进行内孔、外圆以及端面的车削处理，得到半成品柔轮；该半成品柔轮的内孔和外圆按照成品柔轮的尺寸要求车削得到，而端面则预留精车余量；

滚齿：利用半成品柔轮的内孔进行定位，对半成品柔轮的外圆进行滚齿加工以得到外齿；

去应力退火：对滚齿加工完毕的半成品柔轮进行加热处理，去除第一次车削和滚齿所造成的应力；

喷砂：对去应力退火后的半成品柔轮进行喷砂处理，增加半成品柔轮的表面压应力；

研磨：对喷砂处理完毕的半成品柔轮进行研磨加工，修正半成品柔轮的内孔经过去应力退火和喷砂后形成的变形量；

第二次车削：按照成品柔轮的端面尺寸要求，对研磨完毕的半成品柔轮的端面进行精车加工，得到成品柔轮。